• 한국세라믹학회지
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• 제54권3호
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• pp.167-183
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• 2017

Zinc oxide (ZnO) is one of the most versatile semiconductors, and one-dimensional (1D) ZnO nanostructures have attracted significant interest for use in ultraviolet (UV) lasers, photochemical sensors, and photocatalysts, among other applications. It is known that 1D ZnO nanowires can be fabricated readily owing to the anisotropic growth of ZnO along the [0001] direction. However, this type of growth results in a decrease in the surface area of the (0001) plane, which plays a vital role not only in UV lasing but also in the photocatalytic process. Thus, we attempted to synthesize ZnO crystals with an increased polar surface area by controlling the crystal growth process. The purpose of this review is to propose a simple route for the synthesis of plate-like ZnO crystals with highly enhanced polar surfaces and to explore their feasibility for use in UV lasers as well as as a photocatalyst and antibacterial agent. In addition, we highlight the recent progress made in the pilot-scale synthesis of plate-like ZnO crystals for industrial applications.

• 세라미스트
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• 제20권4호
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• pp.55-73
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• 2017

As one of the most versatile semiconductors, zinc oxide (ZnO) with one-dimensional (1-D) nanostructures has been significantly developed for the application of ultraviolet (UV) lasers, photochemical sensors, photocatalysts, and so on. Such 1-D nanowires could be easily achieved due to the anisotropic growth rate along the [0001] direction. However, such typical growth habit leads to decrease the surface area of the (0001) plane, which plays a central role in not only UV lasing action but also photocatalytic reaction. This fact lead us to develop ZnO crystal with enhanced polar surface area through crystal growth control. The purpose of this review is to provide readers a simple route to plate-type ZnO crystal with highly enhanced polar surfaces and their applications for UV-laser, photocatalyst, and antibacterial agents. In addition, we will highlight the recent study on pilot-scale synthesis of plate-type ZnO crystal for industrial applications.

• 대한화학회지
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• 제59권2호
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• pp.148-155
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• 2015

결정핵-매개 소프트-용액 방법을 이용하여 판상형 ZnO 나노입자를 합성하였다. 합성된 판상형 ZnO 나노입자는 많은 결함이 존재하는 (0001)면이 발달하여 상업적인 ZnO 나노입자 보다 광촉매 특성이 우수하였다. 또한, 판상형 ZnO 나노입자의 세포독성이 실리카 코팅을 통해 감소함을 확인하였다. 마지막으로 판상형 ZnO를 합성하는데 필요한 성장용액의 다양한 시약 조건들을 변화시키면서 상업적인 적용이 가능한 수백 그램 스케일로 대량합성 하는데 처음으로 성공하였다.

• 대한화장품학회지
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• 제30권2호
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• pp.173-180
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• 2004

20-30nm 크기를 갖는 나노 사이즈 ZnO 입자는 염료, 러버 첨가제, 가스 센서, 바리스터, 감광제와 광촉매로서 여러 산업분야에서 사용되고 있다. 반면에 화장품 산업에서는 나노 미터 크기의 ZnO 입자는 UV 차단물질과 자연스러운 메이크업 효과를 증진시키는 소재로서 사용되고 있다. 그러나 순수 ZnO 입자는 화장품에 적용했을 때 사용감 악화로 인해 그 사용량이 제한되고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 사용감은 판상 분체의 특성을 갖으면서 ZnO 본연의 특성을 유지하는 분체를 합성하기 위해 화장품 산업에서 널리 사용되고 있는 세리사이트, 보론나이트라이드, 비스무스옥시클로라이드와 같은 판상분체에 나노 사이느 ZnO가 코팅된 고기능성 무기복합분체를 하였다. 본 논문에서는 열수침전법에 의해 무기복합분체를 합성하였다. Zn원으로서 ZnCl$_2$가 사용되었고 침전제로는 hexamethylenetetramine(HMT)과 urea를 사용하였다. 실험변수로서 출발물질의 농도, 침전제의 종류, 핵생성제의 농도, 반응온도와 반응시간을 변화시켜 실험하였다. 합성된 무기복합분체의 형태, 결정상 변화, 열특성, UV-차단효과를 관찰하기 위해 각각 FE-SEM, XRD, FT-IR, TGA-DTA, In vitro SPF 테스터 기기를 이용하여 확인하였다. 합성된 무기복합분체를 메이크업 제품에 적용시켜 사용감 테스트하였다. 본 실험 결과 판상분체의 종류에 상관없이 일정한 합성조건 범위에서 나노크기 ZnO 입자가 균일하게 코팅되었다. 코팅된 판상분체를 프레스트 파우더제품에 적용시켜 사용자 테스트한 결과 판상분체 특유의 광택은 현저히 감소되는 반면 자연스러운 화장 연출, 사용감 개선 및 부착력 향상 효과를 얻을 수 있었다.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part2
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• pp.1179-1180
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• 2006

Y-type barium ferrite ($Ba_2Me_2Fe_{12}O_{22};$ Me=Zn, Co, Cu) expected as an electromagnetic wave absorber were prepared by the glass-ceramic method. The glasses with composition of $0.1ZnO{\cdot}0.9(xB_2O_3{\cdot}yBaO{\cdot}(1-x-y)Fe_2O_3)$ were prepared. Single-phase powders of Y type barium ferrite were obtained with the composition $0.1ZnO{\cdot}0.9(0.2B_2O_3{\cdot}0.5BaO{\cdot}0.3Fe_2O_3)$. The shape of Y-type crystals depended strongly on the heating temperature and changed from a plate-like hexagon to a complex polyhedron with increasing heating temperature. Correlation was recognized between saturation magnetization and crystal shape. Electromagnetic wave absorption characteristics was affected by the saturation magnetization and crystal shape.

• 한국재료학회지
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• 제12권10호
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• pp.784-790
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• 2002

For mass product of nanocrystalline ZnO ultrafine powders, self-sustaining combustion process(SCP) and ultrasonic spray combustion method(USCM) were applied at the same time. Ultrasonic spray gun was attached on top of the vertical type furnace. The droplet was sprayed into reaction zone of the furnace to form SCP which produces spherical shape with soft agglomerate crystalline ZnO particles. To characterize formed particles, fuel and oxidizing agent for SCP were used glycine and zinc nitrate or zinc hydroxide. Respectively, with changing combustion temperature and mixture ratio of oxidizing agent and fuel, the best ultrasonic spray conditions were obtained. To observe ultrasonic spray effect, two types of powder synthesis processes were compared. One was directly sprayed into furnace from the precursor solution (Type A), the other directly was heated on the hot plate without using spray gun (Type B). Powder obtained by type A was porous sponge shape with heavy agglomeration, but powder obtained using type B was finer primary particle size, spherical shape with weak agglomeration and bigger value of specific surface area. 9/ This can be due to much lower reaction temperature of type B at ignition time than type A. Synthesized nanocrystalline ZnO powders at the best ultrasonic spray conditions have primary particle size in range 20~30nm and specific surface area is about 20m$^2$/g.

• 대한화장품학회지
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• 제47권3호
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• pp.227-235
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• 2021

자외선 및 블루영역 차단 기능을 갖는 화장품의 원료로 사용되기 위한 박막 판형의 ZnO 및 Fe₂O₃ 성분을 포함하는 인공 칼라민 세라믹 분말 소재를 합성하였다. 20 : 1에서 50 : 1 범위의 높은 종횡비를 가지는 (0001)면의 판형 ZnO 세라믹 분말 소재는 아연공기전지로 전력 생산한 후에 회수한 전해질을 출발 물질로 하여 징크아세테이트와 소듐시트레이트 혼합 용액에서 중화반응을 통한 석출로 합성하였다. 아이언 클로라이드 용액의 첨가량을 증가시키는 방법으로 인공 칼라민 세라믹 분말 내의 Fe₂O₃ 함량을 높일 수 있었으며, 이 경우 자외선뿐만 아니라 가시광선의 블루 영역을 일부 흡수하였다. 포타슘 아세테이트 용액을 첨가시킬 경우에는 Zn(OH)₄^2- 음이온의 분해를 촉진하여 (0001) 면 위에 수직 방향으로 격벽 형태로 성장한 박막을 얻을 수 있었는데, 이 경우 자외선을 흡수할 수 있는 기회가 증가하면서 자외선 흡수율이 증가하였다. 아이언 클로라이드 용액과 포타슘 아세테이트 용액의 첨가량을 함께 조절하면 박막 판형의 인공 칼라민 세라믹 분말의 조성 및 형상을 최적화시킬 수 있어서 화장품 제형을 진행할 경우 블루영역의 광투과도가 크게 감소하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제11권2호
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• pp.49-55
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• 2001

sol-gel방법에 의해서 p-형 Si(100)웨이퍼와 ITO glass, quartz glass기판 위 ZnO박막을 형성시켰으며 출발 물질은 zinc acetate dihydrate를 사용하였다. Zinc acetate dihydrate를 2-methoxyethanol-monoethanolamine(MEA)용액에 녹여 :균질하고 안정된 용액을 만들었다. ZnO박막은 2800rpm에서 25초 동안 spin-coating하고 $250^{\circ}C$의 hot plate에서 10분 동안 중간 열처리한 후 이를 반복하여 형성시켰고 결정화를 위한 열처리는 $400^{\circ}C$~$800^{\circ}C$공기 분위기에서 1시간 동안 시행하였다. X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM), UV-vis 투과 스펙트럼, IR 투과 스펙트럼, photoluminescence(PL)스펙트럼 등의 측정 결과로부터 박막의 구조적 특성과 광학적 성질에 대해서 논의하였다. 제조된 ZnO막은 (002)면으로 정렬되어 있으며 380nm파장에서 예리한 흡수단이 있고 가시광선 영역에서 투명(투과율 70% 이상)하였는데 이 흡수단은 ZnO의 밴드 갭(3.2eV)과 잘 일치한다. 저온에서의 띠끝 PL스펙트럼은 속박된 엑시톤 복합체와 포논 복제에 의한 다중선 구조를 보인다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.289-293
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• 2013

We have studied structural, optical, and electrical properties of the Ga-doped ZnO (GZO) thin films being usable in transparent conducting oxides. The GZO thin films were deposited on the corning 1737 glass plate by the RF magnetron sputtering system. To find optimal properties of GZO for transparent conducting oxides, the Ar gas in sputtering process was varied as 40, 60, 80 and 100 sccm, respectively. As reaction gas decreased, the crystallinity of GZO thin film was increased, the optical bandgap of GZO thin film increased. The transmittance of the film was over 80% in the visible light range regardless of the changes in reaction gas. The measurement of Hall effect characterizes the whole thin film as n-type, and the electrical property was improved with decreasing reaction gas. The structural, optical, and electrical properties of the GZO thin films were affected by Ga dopant content in GZO thin film.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.177-181
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• 2011

We have studied structural, optical, and electrical properties of the Al-doped ZnO (AZO) thin films being usable in transparent conducting oxides. The AZO thin films were deposited on the corning 1737 glass plate by the RF magnetron sputtering system. To find optimal properties of AZO for transparent conducting oxides, the RF power in sputtering process was varied as 40 W, 60 W, and 80 W, respectively. As RF power increased, the crystallinity of AZO thin film was decreased, the optical bandgap of AZO thin film increased. The transmittance of the film was over 80% in the visible light range regardless of the changes in RF power. The measurement of Hall effect characterizes the whole thin film as n-type, and the electrical property was improved with increasing RF power. The structural, optical, and electrical properties of the AZO thin films were affected by Al dopant content in AZO thin film.